Glas

Glas ist ein meist durchsichtiger und spröder Werkstoff. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Wasser bzw. Feuchte, den meisten Säuren und Laugen sowie vielen Lösungsmitteln aus. Glas verfügt meist über eine hohe Druckfestigkeit, allerdings nur eine geringe Zugfestigkeit.

Bei der Glasherstellung werden die wesentlichen Ausgangsmaterialien Quarzsand, Kalk und Soda miteinander vermischt und bei hohen Temperaturen geschmolzen. Bei der Glasschmelze handelt es sich um eine zähe Flüssigkeit, d. h. sie verfügt im flüssigen Zustand über eine hohe Viskosität. Bei der Abkühlung erstarrt diese Schmelze zu einem Festkörper mit amorpher Struktur. Festkörper mit amorpher Struktur sind Stoffe, deren Atome keine regelmäßige Anordnung aufweisen. Bei vielen anderen Stoffen, z. B. Wasser oder Stahl, ordnen sich die Atome bei der Erstarrung in regelmäßigen Strukturen an. Der Anordnungsvorgang zu regelmäßigen Strukturen wird Kristallisation genannt. Im Unterschied hierzu reicht bei der Erstarrung von Gläsern die Zeit für die Kristallisation nicht aus, weshalb sie aus thermodynamischer Sicht auch als unterkühlte Flüssigkeiten bezeichnet werden. Auch Legierungen aus Metallen können im festen Zustand mit amorpher Struktur vorliegen. Um dies zu erreichen werden die flüssigen Stahlschmelzen sehr rasch abgekühlt, wodurch ein sogenanntes metallisches Glas entsteht. Metallische Gläser sind lichtundurchlässig, verfügen meist über eine hohe Härte und werden aufgrund ihrer atomaren Struktur ebenfalls zu dem Werkstoff Glas gezählt.

Unterschieden werden nichtmetallische Gläser beispielsweise nach ihrer chemischen Zusammensetzung oder der Herstellungsart. Bei dem Großteil der hergestellten nichtmetallischen Gläser handelt es sich um anorganische nichtmetallische Gläser, deren Hauptanteil das sogenannte Silicatglas ausmacht. Silicatgläser bestehen vorwiegend aus Siliziumoxid, welches aus dem Quarzsand stammt. Zur Unterteilung der Silicatgläser wird die mengenmäßig zweithäufigste vorkommende Verbindung herangezogen. So wird Silicatglas beispielsweise in Kalknatronglas, Borsilicatglas oder Bleisilicatglas unterteilt. Diese drei Gläser machen etwa 95 Prozent der weltweiten Glasherstellung aus.

Das Kalknatronglas bzw. Kalk-Soda-Glas ist das am meisten verbreite Glas und besteht aus bis zu 75 Prozent Siliziumoxid und bis zu etwa 17 Prozent Natriumoxid sowie Anteilen aus Calciumoxid. Produkte aus diesem Glas werden vorwiegend im Zuge der Flachglasherstellung und der Behälterglasherstellung erzeugt. Borsilicatglas enthält bis zu 80 Prozent Siliziumoxid und bis zu 15 Prozent Bortrioxid sowie Anteile an Natriumoxid und Aluminiumoxid. Dieser Gläser sind äußerst beständig gegenüber Chemikalien und hohen Temperaturen, weshalb sie bevorzugt in der chemischen Verfahrenstechnik und für die Herstellung von Laborgeräten sowie Laborgefäßen eingesetzt werden. Bleisilicatglas besteht aus Siliziumoxid und Bleioxid. Je nach Anwendung kann der Bleioxidanteil bis zu 80 Prozent betragen. Dieser Anteil beeinflusst besonders die optischen Eigenschaften des Glases. Eine Art des Bleisilicatglases stellt das Bleikristallglas dar, welches mindestens 24 Prozent Bleioxid enthalten muss. Wegen seiner guten Lichtbrechung findet dieses Glas beispielsweise in geschliffener Form für Haushaltsartikel, z. B. Vasen oder Glasschüsseln, Anwendung.

Glas ist ein sehr vielfältiger Werkstoff und wird in zahlreichen Bereichen eingesetzt. Anwendungsgebiete sind beispielsweise Optik, Architektur, Automobilindustrie, Elektrotechnik, Energietechnik, Verpackungsindustrie, Haushaltsbereich, Telekommunikation und vieles mehr. Auch als Baustoff spielt Glas eine wesentliche Rolle. Hierzu zählen nicht nur Verglasungen wie beispielsweise Fensterglas, Verbund-Sicherheitsglas, Mehrscheiben-Isolierglas oder Sonnenschutzglas, sondern auch als Dämmstoff findet Glas Anwendung. Dämmstoffe aus Glas sind beispielsweise Schaumglas und Glaswolle. Diese zeichnen sich durch eine deutlich niedrigere Wärmeleitfähigkeit als herkömmliches Glas aus und werden daher als Wärmedämmung eingesetzt.

Englische Übersetzung(en):

glass